CN207675342U - 测量焊缝纵向应力的温度自补偿光纤微型传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种测量焊缝纵向应力的温度自补偿光纤微型传感器，包括传感器主体，其具体包括：基地薄片，其连接于待检测工件的待检测部分；金属毛细管，其连接于所述基地薄片上；应变光栅以及温度补偿光栅，彼此间隔的设于所述金属毛细管内；且金属毛细管设有温度补偿光栅的部分不与待检测的工件接触；尾纤，其沿长度方向设于所述金属毛细管内，且尾纤两端均伸出所述金属毛细管两端；且所述尾纤与所述应变光栅以及温度补偿光栅均发生接触；本实用新型整体结构小巧，可适应大多数经过打磨的重要焊缝。
Description
技术领域
本实用新型涉及测量焊缝纵向应力的温度自补偿光纤微型传感器属工程安全监测领域。更具体地说，本实用新型涉及一种测量焊缝纵向应力的温度自补偿光纤微型传感器。
背景技术
焊缝是钢结构连接的重要技术，焊缝处结构应力容易集中，应力分布复杂，怎么测量各处的应力状态是个有挑战的工作，比较传统的是采用电阻应变片法，该法优点是短期测量准确度高，缺点是抗干扰能力差，温飘影响大，不适合工程长期监测；比较先进的有一些无损检测方法，例如超声波法，光波法等，这些方法优点是无需打磨焊缝，对焊缝没有损伤，缺点是检测精度较差，传感器安装要求高，有些价格偏贵，不适合大面积监测。
实用新型内容
本实用新型提供一种测量焊缝纵向应力的温度自补偿光纤微型传感器，整体结构小巧，可适应大多数经过打磨的重要焊缝，而且成本低，精确度高；
为了实现以上目的，本实用新型提供一种测量焊缝纵向应力的温度自补偿光纤微型传感器包括传感器主体，其具体包括：
基地薄片，其连接于待检测工件的待检测部分；
金属毛细管，其连接于所述基地薄片上；
应变光栅以及温度补偿光栅，彼此间隔的设于所述金属毛细管内；且金属毛细管设有温度补偿光栅的部分不与待检测的工件接触；
尾纤，其沿长度方向设于所述金属毛细管内，且尾纤两端均伸出所述金属毛细管两端；且所述尾纤与所述应变光栅以及温度补偿光栅均发生接触；
其中，所述金属毛细管内除去应变光栅以及温度补偿光栅的其他部位均填充满胶体。
优选的是，所述的测量焊缝纵向应力的温度自补偿光纤微型传感器，基地薄片，其与待检测工件的待检测部分通过激光点焊或者仿激光点焊。
优选的是，所述的测量焊缝纵向应力的温度自补偿光纤微型传感器，所述应变光栅以及温度补偿光栅，通过胶黏剂粘贴在所述金属毛细管内。
优选的是，所述的测量焊缝纵向应力的温度自补偿光纤微型传感器，所述基地薄片宽度不大于10mm。
优选的是，所述的测量焊缝纵向应力的温度自补偿光纤微型传感器，还包括壳体，其具体包括：
上壳体和下壳体，彼此卡和；
所述上壳体内部沿其形状平行间隔设置柔性可变形的上保护壳；所述上壳体与上保护壳之间垂直设置多个弹性结构；
所述下壳体内部沿其形状平行间隔设置柔性可变形的下保护壳；所述下壳体与下保护壳之间垂直设置多个弹性结构；
当上壳体和下壳体卡和时，所述上保护壳和下保护壳之间形成一容纳所述传感器主体的容置空间。
本实用新型至少包括以下有益效果：
(1)温度补偿光栅粘贴在金属毛细管内，且这端不与被测构件连接，在温度效应作用下能自由伸缩，通过几何计算能够对应变光栅进行完全的温度补偿，补偿效果远优于那种通过结构自身或材料热应力进行补偿的传感器。
(2)采用定制的细微毛细管激光点焊在金属薄片上，金属薄片宽度不大于10mm，整体结构小巧，可适应大多数经过打磨的重要焊缝。
(3)本实用新型能安装在其他空间有限区域进行长期监测，例如螺栓群组处的连接钢板，钢板的加劲肋周边、桥面板与U型肋板连接处，钢结构倒角和圆角、耳板、销轴等钢截面或构件表面。
本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本实用新型中传感器本体的结构示意图；
图2为本实用新型中壳体的截面示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
在本实用新型的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
如图1所示，本实用新型提供一种测量焊缝纵向应力的温度自补偿光纤微型传感器包括传感器主体，其具体包括：
基地薄片1，其与待检测工件的待检测部分通过激光点焊或者仿激光点焊(电焊焊接点2)。
金属毛细管3，其连接于所述基地薄片1上；所述基地薄片1宽度不大于10mm。整体结构小巧，可适应大多数经过打磨的重要焊缝；
应变光栅4以及温度补偿光栅5，彼此间隔的通过胶黏剂粘贴于所述金属毛细管3内；且金属毛细管3设有温度补偿光栅5的部分不与待检测的工件接触；其中，所述金属毛细管3内除去应变光栅4以及温度补偿光栅5的其他部位均填充满胶体。
尾纤6，其沿长度方向设于所述金属毛细管3内，且尾纤6两端均伸出所述金属毛细管3两端；且所述尾纤6与所述应变光栅4以及温度补偿光栅5均发生接触；
本实用新型在使用时，首先应将待检测的工件的待测量部位也就是被测焊缝，局部打磨或金属表面至光洁平整，并用丙酮或酒精擦洗干净，然后将基底薄片1通过点焊机焊接在被测焊缝或其它金属表面；由于温度补偿光栅5粘贴在金属毛细管3内，且这端不与被测构件连接，在温度效应作用下能自由伸缩，通过几何计算能够对应变光栅4进行完全的温度补偿，补偿效果远优于那种通过结构自身或材料热应力进行补偿的传感器。
另一种实施方案中，如图2所示，所述的测量焊缝纵向应力的温度自补偿光纤微型传感器，还包括壳体，其具体包括：上壳体710和下壳体720，彼此卡和；所述上壳体710内部沿其形状平行间隔设置柔性可变形的上保护壳730；所述上壳体710与上保护壳730之间垂直设置多个弹性结构721；所述下壳体730内部沿其形状平行间隔设置柔性可变形的下保护壳740；所述下壳体720与下保护壳740之间垂直设置多个弹性结构；当上壳体710和下壳体720卡和时，所述上保护壳730和下保护壳740之间形成一容纳所述传感器主体的容置空间；可以很好的对传感器主体进行收纳，而且设置了柔性可变形的保护壳和弹性结构，可以很好的环境外界冲击力对传感器主体造成的质量损坏；
尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (5)
1.一种测量焊缝纵向应力的温度自补偿光纤微型传感器，其特征在于，包括传感器主体，其具体包括：
基地薄片，其连接于待检测工件的待检测部分；
金属毛细管，其连接于所述基地薄片上；
应变光栅以及温度补偿光栅，彼此间隔的设于所述金属毛细管内；且金属毛细管设有温度补偿光栅的部分不与待检测的工件接触；
尾纤，其沿长度方向设于所述金属毛细管内，且尾纤两端均伸出所述金属毛细管两端；且所述尾纤与所述应变光栅以及温度补偿光栅均发生接触；
其中，所述金属毛细管内除去应变光栅以及温度补偿光栅的其他部位均填充满胶体。
2.如权利要求1所述的测量焊缝纵向应力的温度自补偿光纤微型传感器，其特征在于，基地薄片，其与待检测工件的待检测部分通过激光点焊或者仿激光点焊。
3.如权利要求1所述的测量焊缝纵向应力的温度自补偿光纤微型传感器，其特征在于，所述应变光栅以及温度补偿光栅，通过胶黏剂粘贴在所述金属毛细管内。
4.如权利要求1所述的测量焊缝纵向应力的温度自补偿光纤微型传感器，其特征在于，所述基地薄片宽度不大于10mm。
5.如权利要求1所述的测量焊缝纵向应力的温度自补偿光纤微型传感器，其特征在于，还包括壳体，其具体包括：
上壳体和下壳体，彼此卡和；
所述上壳体内部沿其形状平行间隔设置柔性可变形的上保护壳；所述上壳体与上保护壳之间垂直设置多个弹性结构；
所述下壳体内部沿其形状平行间隔设置柔性可变形的下保护壳；所述下壳体与下保护壳之间垂直设置多个弹性结构；
当上壳体和下壳体卡和时，所述上保护壳和下保护壳之间形成一容纳所述传感器主体的容置空间。
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| CN109459163B (zh) * | 2018-12-18 | 2023-09-29 | 中交第二航务工程勘察设计院有限公司 | 一种路面结构层的温度应力监测装置 |
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